游標(biāo)卡尺盒的模具設(shè)計(jì)與制造

濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)題目整體式游標(biāo)卡尺盒注射模具設(shè)計(jì)與制造系別機(jī)電系專(zhuān)業(yè)模具設(shè)計(jì)與制造班級(jí)0606班姓名XXX學(xué)號(hào)06030629指導(dǎo)教師XXX日期2008年11月濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)PAGEIV設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)設(shè)計(jì)題目：整體式游標(biāo)卡尺盒注射模具設(shè)計(jì)與制造設(shè)計(jì)要求：（1）模具圖樣的設(shè)計(jì)1）了解制品工藝性2）了解制品的批量3）了解塑料制品所用的設(shè)備（2）確定模具設(shè)計(jì)方案1）確定模具所用的材料2）確定模具設(shè)計(jì)的基本結(jié)構(gòu)3）確定模具選用的標(biāo)準(zhǔn)件型號(hào)4）確定模具型腔型芯的成形尺寸5)進(jìn)行注塑機(jī)的強(qiáng)度、剛度校核及冷卻系統(tǒng)的排布6）完成模具圖樣的設(shè)計(jì)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)進(jìn)度要求：第一周：查找資料確定題目第二周：理清設(shè)計(jì)思路列出工作部分零件尺寸計(jì)算第三周：繪制設(shè)計(jì)所用圖紙第四周：進(jìn)一步完善論文第五周：清查、核對(duì)數(shù)據(jù)第六周：校正論文格式、復(fù)查論文內(nèi)容第七周：完成撰寫(xiě)上繳指導(dǎo)教師審核并打印指導(dǎo)教師（簽名）：摘要塑料制品具有原料來(lái)源豐富,價(jià)格低廉,性能優(yōu)良等特點(diǎn)。它在電腦、手機(jī)、汽車(chē)、電機(jī)、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，應(yīng)用極其廣泛。注射成形是成形熱塑件的主要方法，因此應(yīng)用范圍很廣。注射成形是把塑料原料放入料筒中經(jīng)過(guò)加熱熔化，使之成為高黏度的流體，用柱塞或螺桿作為加壓工具，使熔體通過(guò)噴嘴以較高壓力注入模具的型腔中，經(jīng)過(guò)冷卻、凝固階段，而后從模具中脫出，成為塑料制品。本產(chǎn)品是整體式游標(biāo)卡尺盒，所以要求外觀大方，便于攜帶，且實(shí)用性強(qiáng)。該產(chǎn)品設(shè)計(jì)為大批量生產(chǎn)，故設(shè)計(jì)的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能夠自動(dòng)脫模，此外為保證塑件表面質(zhì)量采用點(diǎn)澆口，因此選用雙分型面注射模，點(diǎn)澆口自動(dòng)脫模結(jié)構(gòu)。模具的型腔采用一模一腔布置，澆注系統(tǒng)采用點(diǎn)澆口成形，推出形式為斜滑塊和推桿推出機(jī)構(gòu)相共同完成塑件的推出。塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設(shè)計(jì)中也進(jìn)行了設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞：整體式游標(biāo)卡尺盒，注射成形，點(diǎn)澆口

目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1塑件工藝分析 11.1成形工藝分析 11.2塑件的材料特征及選用 11.3塑件材料的確定 31.4塑料的收縮率及密度確定 31.5塑件的成型要求： 42注塑機(jī)選用 52.1確定所使用成型設(shè)備的規(guī)格 52.2模架的選用 63模具結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算 73.1型腔尺寸計(jì)算 83.2型芯的尺寸計(jì)算 93.3選擇澆注系統(tǒng) 104模具加熱，冷卻系統(tǒng)的確定 134.1冷卻水體積流量的確定 134.2冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的確定 144.3冷卻回路所需的總面積計(jì)算 154.4冷卻回路的總長(zhǎng)度的計(jì)算 154.5冷卻水回路的布置 165模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 175.1塑件成型位置及分型面選擇 175.2型腔數(shù)的確定 185.3模具頂出機(jī)構(gòu)和抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 185.4推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 185.5復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 195.6側(cè)抽芯設(shè)計(jì) 195.7模具排氣設(shè)計(jì) 206工藝參數(shù)的校核 216.1最大注射量校核 216.2鎖模力校核 216.3模具閉合高度校核 226.4開(kāi)模行程校核 227模具總裝圖及模具的裝配、試模 237.1模具總裝圖及模具的裝配 237.2模具的安裝試模 23致謝 26PAGE28

1塑件工藝分析1.1成形工藝分析塑件及尺寸：如圖1.1所示，單位mm產(chǎn)品名稱(chēng)：游標(biāo)卡尺盒的設(shè)計(jì)與制造產(chǎn)品材料：聚丙烯產(chǎn)品數(shù)量：大批量生產(chǎn)圖1.1塑件圖塑件整體尺寸：25018020（長(zhǎng)、寬、高）厚度為2mm塑件的表面積為：1.2塑件的材料特征及選用1.聚乙烯（）基本特征：聚乙烯塑料為無(wú)毒、無(wú)味、呈白色或乳白色柔軟，半透明的大理石狀顆粒料。密度為0.91-0.96,為結(jié)晶型塑料。聚乙烯吸水性小，且介電性能與溫度、濕度無(wú)關(guān)；因此聚乙烯是最理想的高頻電絕緣材料。主要用途：低壓聚乙烯可用于制造塑料管、塑料板、塑料繩以及承載不高的零件，如齒輪、軸承等。中壓聚乙烯最適宜的成形方法有高速吹塑成形，可制造瓶類(lèi)、包裝用薄膜以及各種注射成形制品，也可用在電線(xiàn)、電纜上面。高壓聚乙烯常用于制造塑料薄膜、軟管、塑料瓶以及電氣工業(yè)的絕緣零件和電纜外皮等。成形特點(diǎn)：成型時(shí)，在流動(dòng)方向與垂直方向的收縮率差異大容。注射方向的收縮率大與垂直方向的收縮率，易變形、翹曲，并使塑件澆口周?chē)课坏拇嘈栽黾?；?yīng)控制模溫；保持冷卻均勻、穩(wěn)定，流動(dòng)性好且對(duì)壓力變化敏感；宜用于高壓注射，料溫均勻，填充速度快，保壓充分；冷卻速度慢，因此必須充分冷卻；模具應(yīng)設(shè)有冷卻系統(tǒng)；質(zhì)軟易脫模，塑件有淺的側(cè)凹槽時(shí)可強(qiáng)行脫模。2.丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（）基本特征：是三種單體的共聚物，價(jià)格便宜，原料易得，是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的工程塑料之一。無(wú)毒、無(wú)味呈微黃色或白色不透明粒料，成形的塑件有較好的光澤，密度為1.02-1.0。是由于三種組分組成的，故它有三種成分的綜合力學(xué)性能，而每一組分有在其中起著固有的作用丙烯腈使具有良好的表面硬度，耐熱性及化學(xué)腐蝕性，丁二烯使堅(jiān)韌，苯乙烯使它具有優(yōu)良的成形加工性和著色性能。主要用途：在機(jī)械工業(yè)上用來(lái)制造齒輪、泵葉輪、軸承、把手、管道、儀表、水箱外殼等；汽車(chē)工業(yè)上用其制造汽車(chē)擋泥板、扳手、熱空氣調(diào)節(jié)導(dǎo)管、加熱器等。還可用ABS夾層板制作小轎車(chē)車(chē)身；紡織器材，電器零件，文教體育用品；玩具，電子琴及收錄機(jī)殼體，食品包裝容器，農(nóng)藥，噴霧器等。成形特點(diǎn)：易吸水使成形塑件表面出現(xiàn)斑痕、云紋等缺陷。為此成形加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理，在正常的成形條件下，壁厚熔料、溫度對(duì)收縮率影響極??；要求塑件精度高時(shí)；模具溫度可控制50度和60度之間，要求塑件光澤和耐熱時(shí)應(yīng)控制在60度和80度之間，比熱容低塑化效率高，凝固性也快，故成形周期短；的表現(xiàn)黏度對(duì)剪切速度的依賴(lài)性很強(qiáng)，因此模具設(shè)計(jì)中大都采用澆口形式。3.聚丙烯（）基本特征：聚丙烯無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒的。外觀似聚乙烯，但比聚乙烯更透明、更輕。密度為0.90—0.91。它不吸水、光澤好、易著色。聚丙烯具有聚乙烯的所有優(yōu)良性能，如卓越的介電性能，耐水性、化學(xué)性能穩(wěn)定。宜于成形加工等；還具有聚乙烯所沒(méi)有的許多性能，可制做鉸鏈，有較高的抗彎曲疲勞強(qiáng)度，如（蓋和本體合一的各種容器，經(jīng)過(guò)7x10次開(kāi)閉彎折未產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。聚丙烯的熔點(diǎn)為164-170℃，其耐熱性好，能在100℃以上的溫度下進(jìn)行消毒滅菌。聚丙烯耐低溫的使用溫度可達(dá)-15℃，在低于-35℃主要用途：可用于各種機(jī)械零件如法蘭、接頭、泵葉輪、汽車(chē)零件；可作為各種酸堿等的輸送管道，化工容器和其他設(shè)備的襯里，表面涂層；可制造蓋和本體合一的箱殼，各種絕緣零件，并用于醫(yī)藥工業(yè)中。成形特點(diǎn)：成形收縮范圍及收縮率大，易發(fā)生縮孔，凹痕、變形、方向性強(qiáng)，流動(dòng)性極好，易于成形；熱容量大，注射成形必須設(shè)計(jì)能充分進(jìn)行冷卻的冷卻回路；注意控制成形溫度。料溫低時(shí)方向性明顯，尤其是低溫、高壓時(shí)更明顯。聚丙烯成形的適宜模溫為80度左右，不可低于50度，否則會(huì)造成成形塑件表面光澤差，產(chǎn)生熔接痕等缺陷，且溫度過(guò)高會(huì)產(chǎn)生翹曲或變形。1.3塑件材料的確定綜上以上三種材料特征，用途、和成形特點(diǎn)看，其各種塑料具有各自的特殊性能，但考慮到游標(biāo)卡尺盒的工作環(huán)境以及受力來(lái)看，其在工作過(guò)程中需要頻繁的開(kāi)合，所以綜上各種塑料的性能來(lái)考慮。聚丙烯具有以上工作環(huán)境所需的性能，為此確定使用材料為：聚丙烯（）。1.4塑料的收縮率及密度確定由表1.1可知聚丙烯（）的收縮率（1.0-2.5）%由聚丙烯（）的成形特點(diǎn)可知其成形收縮率范圍及收縮率，確定收縮率值為1.75％其密度為0.905

表1.1材料性能參數(shù)材料代號(hào)密度（kg.m-3）收縮率（%）模具溫度（）注射壓力P注（）最大不溢料間隙/940-9601.5-3.660-7060-1000.02900-9101.0-2.580-9070-1000.031030-10700.3-0.850-8060-1000.0413800.6-1.530-6080-1300.031.5塑件的成型要求：化學(xué)性能穩(wěn)定，宜于成形加工等，閉合彎折不容易產(chǎn)生損壞和斷裂現(xiàn)象。塑件表面要求無(wú)飛邊或縮孔現(xiàn)象。常用塑料工藝參數(shù)：模具溫度：40--80噴嘴溫度：170--190料筒溫度：前段溫度：180--200中段溫度：200--220后段溫度：160--170注射壓力：70—120注射機(jī)類(lèi)型：螺桿式保壓壓力：50--60噴嘴形式：直通式注射時(shí)間：0—5保壓時(shí)間：20—60冷卻時(shí)間：15—50成形周期：40—120該產(chǎn)品為大批量生產(chǎn)。故設(shè)計(jì)的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能自動(dòng)脫模，可采用點(diǎn)澆口自動(dòng)脫模結(jié)構(gòu)。

2注塑機(jī)選用2.1確定所使用成型設(shè)備的規(guī)格1.初步確定注射機(jī)型號(hào) 根椐塑件的表面積和厚度可以粗略的算出塑件的體積為因?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)為一模一腔所以一次性注入的塑料的體積為2.由以上計(jì)算的數(shù)據(jù)可選定注塑機(jī)型號(hào)根據(jù)塑料制品的體積或重量查文獻(xiàn)[5]的表5-2或查有關(guān)手冊(cè)選定注塑機(jī)型號(hào)。選用G54—S300型臥式注射機(jī)，其性能參數(shù)如下：額定注射量：螺桿（注射）直徑：注射壓力：注射行程：注射方式：螺桿式鎖模力：最大成形面積：最大注射面積：最大開(kāi)模行程：模具最大厚度：模具最小厚度：拉桿間距：噴嘴直徑：噴嘴圓弧半徑：頂出形式：動(dòng)模板設(shè)頂板，開(kāi)模時(shí)模具頂桿固定板上的頂桿通過(guò)動(dòng)模板與頂桿相碰，機(jī)械頂出塑件。動(dòng)、定模固定板尺寸/機(jī)器外形尺寸：2.2模架的選用我國(guó)目前標(biāo)準(zhǔn)化注射模零件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)有12個(gè)；另外還制訂了塑料注射模具的標(biāo)準(zhǔn)模架，分《中小型模架》（GB/T12556.1—90）和《大型模架》（GB/T12555.1—90）兩種?！吨行⌒湍＜堋窐?biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，模架的周界尺寸范圍560x900，并規(guī)定模架的形式為品種型號(hào)，基本型A1、A2、A3、A4四個(gè)品種。表2.1四種模架的組成、功能及用途型號(hào)組成、功能及用途A1型定模采用兩塊模板，動(dòng)模采用一塊模板，與推桿推件機(jī)構(gòu)組成模架，適用于立式和臥式注射機(jī)。A2型動(dòng)、定模均采用兩塊模板，與推件機(jī)構(gòu)組成模架，適用于立式和臥式注射機(jī)，可用于帶有斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯的模具，也可用于斜滑塊側(cè)向分型的模具A3型定模采用兩塊模板，動(dòng)模采用一塊模板，它們中間設(shè)置了一塊推件板，用于推件板件的模具，適用于立式和臥式注射機(jī)。A4型動(dòng)、定模均采用兩塊模板，它們中間設(shè)置了一塊推件板，用于推件板件的模具，適用于立式和臥式注射機(jī)。根據(jù)以上四種模架的組成，功能及用途可以看出，A4型模型適用于本次模具的設(shè)計(jì)，固選用A4模架。中小型模架的周界尺寸參數(shù)規(guī)格有：100×、125×、160×、180×、200×、250×、315×、355×、400×、450×和500×等模架規(guī)格。根據(jù)模具型腔布置可以選用的模架規(guī)格為：A4-315400-08-F1。

3模具結(jié)構(gòu)尺寸的設(shè)計(jì)計(jì)算為了降低模具加工難度和制造成本，在滿(mǎn)足塑件使用的前提下，用較低的尺寸精度，查表得：塑件精度等級(jí)與塑料品種有關(guān)，根據(jù)塑料的收縮率的變化不同，塑料的公差精度分為高精度、一般精度、低精度三種查手冊(cè)如表3.1所示。表3.1精度等級(jí)與公差數(shù)值表基本尺寸/mm精度等級(jí)12345678公差數(shù)值/mm10--140.070.020.360.440.7214--180.000.240.400.480.8018--240.020.280.440.560.5624--3060.240.320.480.640.9630--4080.260.360.520.721.0040--5000.280.400.560.801.250-620.320.460.640.921.465-8060.380.520.761.041.6080-10000.440.600.881.201.80100-140.500.681.001.362.00120-140--0.280.380.560.761.121.522.20由塑件的工作環(huán)境（表3.2）知道工件的精度要求一般，所以精度等級(jí)選擇一般精度。表3.3列出了塑件成型工藝參數(shù)的相關(guān)數(shù)值。表3.2塑料品種與精度等級(jí)塑料品種建議采用精度等級(jí)高精度一般精度低精度聚丙烯346表3.3塑件成型工藝參數(shù)材料代號(hào)密度（kg.m-3）收縮率（%）模具溫度（℃）注射壓力P注（Mpa）最大不溢料間隙/mmPE940-9601.5-3.660-7060-1000.02PP900-9101.0-2.580-9070-1000.03ABS1030-10700.3-0.850-8060-1000.04PVC13800.6-1.530-6080-1300.033.1型腔尺寸計(jì)算計(jì)算中取聚丙烯,平均收縮率為，公差按照表4.1和表4.2中所查的公差進(jìn)行計(jì)算。模具制造公差，統(tǒng)一取塑件尺寸公差的。3.1.1型腔徑向尺寸計(jì)算對(duì)于塑件塑件尺寸公差取1因?yàn)槭街小芗螤畛叽纭芗钠骄湛s率——塑件的尺寸公差——模具制造公差，取塑件尺寸公差的故對(duì)于塑件塑件尺寸公差取0.783.1.2型腔深度尺寸計(jì)算對(duì)于塑件高度尺寸模具設(shè)計(jì)，塑件尺寸公差取0.44因?yàn)楣?.2型芯的尺寸計(jì)算3.2.1型芯徑向尺寸計(jì)算其它尺寸由于沒(méi)有精度要求，模具型腔可直接按制品有關(guān)尺寸加工制做。對(duì)于尺寸的模具設(shè)計(jì)，塑件尺寸公差取1因?yàn)槭街小笏芗?nèi)形徑向的尺寸：故對(duì)于尺寸的模具設(shè)計(jì)，塑件尺寸公差取0.78開(kāi)關(guān)型芯尺寸計(jì)算：3.2.2型芯高度尺寸計(jì)算對(duì)于塑件尺寸的模具設(shè)計(jì)，塑件尺寸公差取0.4。因?yàn)槭街小芗叨确较虺叽绻?.2.3中心距的尺寸計(jì)算對(duì)于塑件尺寸的模具設(shè)計(jì)，塑件尺寸公差取0.36——模具上中心距尺寸故3.3選擇澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)是指模具中從注射機(jī)噴嘴起到型腔入口為止的塑料熔體的流動(dòng)通道。3.3.1主流道的設(shè)計(jì)定位圈是使?jié)部谔缀妥⑸錂C(jī)噴嘴孔對(duì)準(zhǔn)定位所用。定位圈直徑D為與注射機(jī)定位配合直徑，應(yīng)按選用注射機(jī)的定位孔直徑確定。直徑D一般比注射機(jī)定位孔直徑小0.1～0.3，以便裝模。定位圈采用45號(hào)鋼或Q275鋼，用六角螺釘固定在模板上時(shí)，一般用兩個(gè)以上的M6～M8的內(nèi)六角螺釘。這里選用這種定位圈與澆口套配合裝配。主流道設(shè)在定模板上，并且位于模具的中心，與注射機(jī)噴嘴在同一軸線(xiàn)上，其為一圓錐孔，其小頭對(duì)準(zhǔn)注射機(jī)的噴嘴。因噴嘴外形為球面，所以主流道小孔端的外形應(yīng)為一凹陷的球面。為了配合緊密，防止溢料，凹球面的半徑應(yīng)比噴嘴的球面半徑略大1—2。主流道襯套的材料常用T8A制造，熱處理后硬度為50—55HRC。主流道襯套與定模板采用H7/m6的過(guò)渡配合，主流道襯套與定位圈采用H9/f9的過(guò)渡配合。由于受型腔或分流道的反壓力作用，主流道襯套會(huì)產(chǎn)生軸向定位移動(dòng)，所以主流道襯套的軸向定位要可靠。主流道的相關(guān)尺寸如圖3.1所示。主流道設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問(wèn)題：（1）便于流道凝料從主流道襯套中拔出，主流道設(shè)計(jì)成圓錐形。錐角粗糙度與噴嘴對(duì)接處設(shè)計(jì)成半球形凹坑，球半徑略大于噴嘴頭半徑。（2）主流道要求耐高溫和摩擦，要求設(shè)計(jì)成可拆卸的襯套，以便選用優(yōu)質(zhì)材料單獨(dú)加工和熱處理。（3）襯套大端高出定模端面，并與注射機(jī)定模板的定位孔成間隙配合，起定位隙作用。（4）主流道襯套與塑料接觸面較大時(shí)，由于腔體內(nèi)反壓力的作用使襯套易從模具中退出，可設(shè)計(jì)定住。（5）直角式注射機(jī)中，主流道設(shè)計(jì)在分型面上，不需沿軸線(xiàn)上拔出凝料可設(shè)計(jì)成粗的圓柱形。=×2+=×2×61+5=9.26圖3.1主流道襯套圖3.3.2澆口的設(shè)計(jì)澆口的作用是使料流加速，并控制襯料時(shí)間，控制料流狀態(tài)。常用的截面形狀有圓形和矩形兩種。澆口位置的選擇：盡量縮短流動(dòng)距離，保證熔料能迅速地充滿(mǎn)型腔。澆口開(kāi)在塑件壁厚處，且應(yīng)減少熔痕，有利于型腔氣體的排出。所以，塑件的澆口選擇在塑件的壁厚處，由于大塑件所填充塑料多，為此，在大塑件處的兩壁厚處各設(shè)一澆口，這樣可以提高充模速度。對(duì)于小塑件的澆口設(shè)在塑件的中心線(xiàn)上（小塑件為對(duì)稱(chēng)圓形）。盡量縮短流動(dòng)距離，保證熔料能迅速地充滿(mǎn)型腔。澆口開(kāi)在塑件壁厚處，且應(yīng)減少熔痕，有利于型腔氣體的排出。所以，塑件的澆口選擇在頁(yè)近處的上蓋底部中央處，由于塑件所填充塑料多，這樣可以提高充模速度。澆口尺寸選定：點(diǎn)澆口的直徑計(jì)算公式式中——點(diǎn)澆口的直徑——塑件在澆口處的壁厚——型腔表面積澆口圖形如圖3.2所示：圖3.2澆口圖形

4模具加熱，冷卻系統(tǒng)的確定4.1冷卻水體積流量的確定冷卻回路的設(shè)計(jì)應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)能充分吸收成形塑件所傳導(dǎo)的熱量,使模具成形表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內(nèi),并且要做到使冷卻介質(zhì)在回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)暢通,無(wú)滯留部位。一般水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均壁厚來(lái)確定。平均壁厚為時(shí)，水孔直徑可取。塑件壁厚為2mm，取冷卻水通道直徑d=10mm假如塑料樹(shù)脂在模內(nèi)釋放的熱量全部由冷卻水傳導(dǎo)的話(huà)，即忽略其他傳熱因素，那么模具所需的冷卻水體積流量則可用下式計(jì)算式中冷卻水體積流量，;單位時(shí)間注射入模具內(nèi)的樹(shù)脂質(zhì)量，;單位質(zhì)量樹(shù)脂在模具內(nèi)釋放的熱量，;冷卻水比熱容，;冷卻水的密度，冷卻水出口處溫度，℃冷卻水入口處溫度，℃。由于計(jì)算麻煩不方便，設(shè)計(jì)時(shí)可以考慮經(jīng)驗(yàn)值。由表4.1可查得冷卻水體積流量值。

表4.1冷卻水流速與水孔直徑的關(guān)系冷卻水通道直徑d/mm最底流速v(m/s)冷卻水體積流量V（）81.665.0101.326.2121.107.4150.879.2200.6612.4250.5315.5300.4418.7查表得最底流速v=1.32m/s，冷卻水體積流量V=6.24.2冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的確定冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)可用下式計(jì)算式中冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，;冷卻水在該溫度下的密度，冷卻水的流速，;冷卻水孔直徑,與冷卻水溫度有關(guān)的物理系數(shù)，值查表10.1表4.2水的值與其溫度的關(guān)系平均水溫/℃5101520253035404556值6.166.607.067.507.958.408.849.289.6610.05故4.3冷卻回路所需的總面積計(jì)算冷卻回路所需總表面積可按下式計(jì)算式中——冷卻回路總表面積，——單位時(shí)間內(nèi)注入模具中樹(shù)脂的質(zhì)量，——單位質(zhì)量樹(shù)脂在模具內(nèi)釋放的熱量，——冷卻水的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，——模具成形表面的溫度，℃——冷卻水的平均溫度，℃4.4冷卻回路的總長(zhǎng)度的計(jì)算冷卻回路總長(zhǎng)度可用下式計(jì)算式中——冷卻回路總長(zhǎng)度——冷卻回路總表面積——冷卻水孔直徑4.5冷卻水回路的布置確定冷卻水孔的直徑時(shí)應(yīng)注意，無(wú)論多大的模具，水孔的直徑不能大于，否則冷卻水難以成為湍流狀態(tài)，以致降低熱交換效率。一般水孔的直徑可根據(jù)塑件的平均壁厚來(lái)確定。平均壁厚為2時(shí)，水孔直徑可取。本模具取10。所以由模具的長(zhǎng)度可知需要排布4根水道才滿(mǎn)足冷卻水道長(zhǎng)度要求，且該模具型芯分別冷卻，有利于控制模具溫度。冷卻水道的排布如圖4.1所示。圖4.1冷卻水道排布圖冷卻水回路的布置還遵循以下幾點(diǎn)：1冷卻水道應(yīng)盡量多、截面尺寸應(yīng)盡量大。型腔表面的溫度和冷卻水道的數(shù)量、截面尺寸及冷卻水的溫度有關(guān)。2冷卻水道離模具型腔表面的距離一般為10～15mm。3澆口處的加強(qiáng)冷卻和冷卻水道的出入口溫差盡量小。4對(duì)于聚乙烯、聚丙烯等收縮率大的塑料，冷卻水道應(yīng)盡量沿著塑料收縮的方向設(shè)置。5冷卻水道的布置應(yīng)盡量避開(kāi)塑件易產(chǎn)生熔接痕的部位。

5模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.1塑件成型位置及分型面選擇選擇分型面時(shí)的考慮方向：〈1〉塑件開(kāi)模后留在動(dòng)模上〈2〉分型面的痕跡不影響塑件的外觀〈3〉澆注系統(tǒng)和澆口的合理安排〈4〉推桿的痕跡不露在塑件的外觀上〈5〉使塑件易于脫模分型面設(shè)計(jì)：分型面溢料是熱固性塑料注射模的突出問(wèn)題。因此要求減少接觸面積，增加接觸壓力，以改善塑料溢邊問(wèn)題。型腔周?chē)獠康钠矫姘枷?.5—1.0mm。分型面上不允許有孔穴或凹坑，表面硬度在HRC30以上。如圖53.1所示。圖5.1分型面示意圖本模具是彈簧定距拉板式兩次分型機(jī)構(gòu)，此方法適合于一些中小模具。兩次分性機(jī)構(gòu)中的彈簧布置4個(gè)，彈簧的兩端應(yīng)并緊且磨平，彈簧的高度應(yīng)一致，并布置于I分型面的四周，以保證分型時(shí)中間板受到的彈力均勻，移動(dòng)時(shí)不被卡死。開(kāi)模時(shí)，注射機(jī)開(kāi)合模系統(tǒng)帶動(dòng)動(dòng)模部分后移。由于彈簧的作用，模具首先在I分型面分型，中間板隨動(dòng)模一起后移，主流道凝料隨之拉出。當(dāng)動(dòng)模部分移動(dòng)一定距離后，固定在中間板上的限位銷(xiāo)與定距拉板左端接觸，使中間板停止移動(dòng)。動(dòng)模繼續(xù)后移，II分型面分型。因塑件包緊在型芯上，這時(shí)澆注系統(tǒng)凝料在澆口處自行拉斷，然后在I分型面自行脫落或由人工取出。動(dòng)模部分繼續(xù)后移，當(dāng)注射機(jī)的推桿接觸推板時(shí)，推出機(jī)構(gòu)開(kāi)始工作。5.2型腔數(shù)的確定由塑件決定，模具采用一模一腔結(jié)構(gòu)，澆口形式采用點(diǎn)澆口。5.3模具頂出機(jī)構(gòu)和抽芯機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)動(dòng)定模合攏后就構(gòu)成了型腔，為了保證動(dòng)定模合攏時(shí)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)——合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具中的作用，一是定位作用，模具每次合攏時(shí)，都有一個(gè)唯一的準(zhǔn)確方位，從而保證型腔的正確形狀；二是導(dǎo)向作用，引導(dǎo)動(dòng)定模正確閉合，避免凸模式型芯先進(jìn)入型腔而損壞；三是承受一定的側(cè)壓力，在成行過(guò)程中承受單向側(cè)壓力。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要由導(dǎo)柱和導(dǎo)套組成。導(dǎo)柱導(dǎo)套的裝配如圖5.2所示。圖5.2模具的導(dǎo)柱和導(dǎo)套的配合形式及設(shè)計(jì)尺寸5.4推出機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)推出機(jī)構(gòu)有一次推出機(jī)構(gòu)、二次推出機(jī)構(gòu)和定、動(dòng)模雙向順序推出機(jī)構(gòu)。它主要有三部分組成：第一部分是直接作用在塑件上將塑件推出的零件；第二部分是用來(lái)固定推出零件的零件，有推桿固定板、推板等；第三部分是用作推出零件推出動(dòng)作的導(dǎo)向及和模時(shí)推遲推出零件復(fù)位的零件。結(jié)合實(shí)際情況本塑件采用一次推出機(jī)構(gòu)，它是開(kāi)模后在動(dòng)模一側(cè)用一次推出動(dòng)作完成塑件的推出。這就要求推出時(shí)有足夠大的脫模力還不使塑件發(fā)生變形或損傷塑件的外觀，復(fù)位時(shí)動(dòng)作準(zhǔn)確可靠。脫模力可用下式計(jì)算：式中——脫模力，單位N?！撃Ｐ倍?單位（。）該模具為45，?！芗j(luò)型芯上的面積，單位為，該模具為。——塑件對(duì)鋼的摩擦系數(shù)，通常取為，取為0.2.——塑件在單位面積上的包緊力，模外冷卻時(shí)取為故經(jīng)計(jì)算頂桿的直徑為時(shí)，可以達(dá)到所要求的強(qiáng)度。5.5復(fù)位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)為了使推出元件合模后能回到原來(lái)的位置，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮推出機(jī)構(gòu)的復(fù)位，推出機(jī)構(gòu)中常用的復(fù)位零件有復(fù)位桿和彈簧，對(duì)于本模具的形式和結(jié)構(gòu)的綜合考慮，選用復(fù)位桿和彈簧機(jī)構(gòu)。5.6側(cè)抽芯設(shè)計(jì)側(cè)抽芯設(shè)計(jì)形狀及圖形如圖：圖5.3抽芯機(jī)構(gòu)抽芯距的確定：抽芯距s是將型芯從成型位置抽到不妨礙塑件脫模的位置，型芯（滑塊）所需要移動(dòng)的距離，其值可用下式計(jì)算：——型芯成型部分的深度單位為mm故5.7模具排氣設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)模具型腔的研究，采用利用配合間隙排氣的方式為最優(yōu)，因?yàn)樵诜中兔媾c模板間的配合間隙進(jìn)行排氣，間隙值為0.03（聚丙烯的最大不溢料間隙為0.03mm）。

6工藝參數(shù)的校核6.1最大注射量校核注射機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的重量或體積（包括流道及流口凝料和飛邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好在注塑機(jī)的最大注塑量80%所以，選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)式中——注塑機(jī)的最大注塑量：?jiǎn)挝弧⑺軝C(jī)的體積，單位該產(chǎn)品：V塑件=——澆注系統(tǒng)體積，單位該產(chǎn)品：=——型腔數(shù)目故確定的注塑機(jī)注塑量為：300。所以，滿(mǎn)足要求。6.2鎖模力校核式中——熔融型料在型腔內(nèi)的壓力——塑件在分型面上的投影面——澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面——注塑機(jī)的額定鎖模力——型腔數(shù)目所以選定的注塑機(jī)為：2540（KN）滿(mǎn)足條件6.3模具閉合高度校核模具實(shí)際厚度H模=270mm，注塑機(jī)最小閉合厚度H最小=200mm，6.4開(kāi)模行程校核所選的注塑機(jī)的最大行程與模具厚度無(wú)關(guān)，故注塑機(jī)的開(kāi)模行程應(yīng)滿(mǎn)足下式：式中H1——推出距離H2——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度S——注射機(jī)最大開(kāi)模行程a——中間板與定模板之間的分開(kāi)距離滿(mǎn)足要求。

7模具總裝圖及模具的裝配、試模7.1模具總裝圖及模具的裝配圖7.1模具裝配圖模具總裝圖的技術(shù)要求內(nèi)容：1對(duì)于模具某些系統(tǒng)的性能要求。2對(duì)模具裝配工藝的要求。例如模具裝配后分型面的貼合面的貼合間隙應(yīng)不大于模具上、下面的平行度要求，并指出由裝配決定的尺寸和對(duì)該尺寸的要求。3模具使用，裝拆方法。4防氧化處理、模具編號(hào)、刻字、標(biāo)記、油封、保管等要求。5有關(guān)試模及檢驗(yàn)方面的要求。7.2模具的安裝試模7.2.1試模前要對(duì)模具及試模用的設(shè)進(jìn)行檢驗(yàn)。模具的閉合高度，安裝與注射機(jī)的各個(gè)配合尺寸、推出形式、開(kāi)模距、模具工作要求等符合所選設(shè)備的技術(shù)條件。檢查模具各個(gè)滑動(dòng)零件配合間隙適當(dāng)，無(wú)卡住及緊澀現(xiàn)象?；顒?dòng)要靈活、可靠，起止位置的定位要準(zhǔn)確。各鑲嵌件、緊固件要牢固，無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。各種水管接頭、閥門(mén)、附件、備件要齊全。對(duì)于試模設(shè)備也要進(jìn)行全面檢查，即對(duì)設(shè)備的油路、水路、電路、機(jī)械運(yùn)動(dòng)部位、各操縱件和顯示信號(hào)要檢查、調(diào)整，使之處于正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。7.2.2模具的安裝是指將模具從制造地點(diǎn)運(yùn)至注塑機(jī)所在地，并安裝在指定注射機(jī)的全過(guò)程。模具安裝到注射機(jī)上要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：1模具的安裝方位要滿(mǎn)足設(shè)計(jì)圖樣的要求。2模具中有側(cè)向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)時(shí)，盡量使其運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗椒较颉?當(dāng)模具長(zhǎng)度與寬度尺寸相差較大時(shí)，應(yīng)盡可能使較長(zhǎng)的邊與水平方向平行。4模具帶有液壓油路接頭、氣路接頭、熱流道元件接線(xiàn)板時(shí)，盡可能放置在非操作一側(cè)，以免操作不方便。模具在注射機(jī)上的固定多采用螺釘、壓板的形式，一般每側(cè)采用48塊壓板，對(duì)稱(chēng)布置。模具安裝于注射機(jī)上之后，要進(jìn)行空循環(huán)調(diào)整。其目的在于檢驗(yàn)?zāi)＞呱细鬟\(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)是否可靠、靈活、定位裝置是否有效作用。要注意以下幾個(gè)方面：1合模后分型面不得有間隙，要有足夠的合模力。2活動(dòng)型芯、推出及導(dǎo)向部位運(yùn)動(dòng)及滑動(dòng)要平穩(wěn)、無(wú)干涉現(xiàn)象，定位要正確、可靠。3開(kāi)模時(shí)，推出要平穩(wěn)，保證將塑件及澆注系統(tǒng)凝料推出模具。4冷卻水要暢通，不漏水，閥門(mén)控制正常。7.2.3將模具安裝在注射機(jī)上，選用合格的原料，根據(jù)推薦的工藝參數(shù)調(diào)整好注射機(jī)，采用手動(dòng)操作。開(kāi)始注射時(shí)，首先采用低壓，低溫和較長(zhǎng)的時(shí)間條件下成形。如果型腔未充滿(mǎn)，則增加注射時(shí)的壓力。在提高壓力無(wú)效的時(shí)，可以適當(dāng)提高溫度條件。試模注射出樣件。試模過(guò)程中，應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)記錄，將結(jié)果填入試模記錄卡，并保留試模的樣件。7.2.4雖然是在選定成型材料、成型設(shè)備時(shí)，在預(yù)想的工藝條件下進(jìn)行模具設(shè)計(jì)，但是人們的認(rèn)識(shí)往往是不完善的，因此必須在模具加工完成以后，進(jìn)行試模試驗(yàn)，看成型的制件質(zhì)量如何。發(fā)現(xiàn)總是以后，進(jìn)行排除錯(cuò)誤性的修模。塑件出現(xiàn)不良現(xiàn)象的種類(lèi)居多，原因也很復(fù)雜，有模具方面的原因，也有工藝條件方面的原因，二者往往交只在一起。在修模前，應(yīng)當(dāng)根據(jù)塑件出現(xiàn)的不良現(xiàn)象的實(shí)際情況，進(jìn)行細(xì)致地分析研究，找出造成塑件缺陷的原因后提出補(bǔ)救方法。因?yàn)槌尚蜅l件容易改變，所以一般的做法是先變更成型條件，當(dāng)變更成型條件不能解決問(wèn)題時(shí)，才考慮修理模具。修理模具更應(yīng)慎重，沒(méi)有十分把握不可輕舉妄動(dòng)。其原因是一旦變更了模具條件，就不能再作大的改造和恢復(fù)原狀。7.2.5通過(guò)試模可以檢驗(yàn)出模具結(jié)構(gòu)是否合理，所提供的樣件是否符合用戶(hù)的要求，模具能否完成批量生產(chǎn)。針對(duì)試模中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，針對(duì)試模中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，對(duì)模具進(jìn)行修改、調(diào)整、再試模，使模具和生產(chǎn)的樣件滿(mǎn)足客戶(hù)的要求，試模合格的模具，應(yīng)清理干凈，涂防銹油入庫(kù)保存。

致謝此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成,我非常感謝我的指導(dǎo)老師——XXX老師，他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致治學(xué)態(tài)度、一絲不茍的工作作風(fēng)、淵博的學(xué)術(shù)知識(shí)、和藹大度的學(xué)者風(fēng)范一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪。我們對(duì)X老師耐心細(xì)致的講解、給我們提供相關(guān)的材料表示大力的感謝。老師不僅從一開(kāi)始就非常關(guān)注我們的設(shè)計(jì),而且在他很忙的情況下還幫我們指導(dǎo),我們對(duì)此衷心的感謝!在此，對(duì)X老師以及三年當(dāng)中對(duì)我進(jìn)行教育的各位老師，表示我最真誠(chéng)的尊敬和最誠(chéng)摯的感謝。我的畢業(yè)設(shè)計(jì)在選題及設(shè)計(jì)過(guò)程中得到X老師的悉心指導(dǎo)。X老師多次詢(xún)問(wèn)設(shè)計(jì)進(jìn)程，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開(kāi)拓設(shè)計(jì)思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。X老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，雖然僅僅幾個(gè)月的時(shí)間，卻使我終生受益。X老師的感激之情是無(wú)法用言語(yǔ)表達(dá)的。向在百忙之中評(píng)閱本方案并提出寶貴意見(jiàn)的各位評(píng)委老師表示最誠(chéng)摯的謝意，同時(shí)向所有關(guān)心、幫助和支持我的老師和同學(xué)表示衷心的感謝，祝你們工作順利，萬(wàn)事如意！由于本人的學(xué)識(shí)水平、時(shí)間和精力有限，文中肯定有許多不盡人意和不完善之處，我將在以后的工作、學(xué)習(xí)中不斷以思考和完善。最后向三年來(lái)教過(guò)我、幫助我的所有老師和關(guān)心我的同學(xué)表示我最真誠(chéng)的謝意！XXX2008—11

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